智能電網(wǎng)及其關鍵技術探討

1、智能電網(wǎng)及其關鍵技術探討摘要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國際經(jīng)濟也得到了迅猛的發(fā)展，能源的消耗也逐漸增多，其導致的污染問題也越來越嚴重，國內(nèi)還有很多歐美國家都開始關注清潔能源的使用，并且也提出了發(fā)展智能電網(wǎng)的方案，世界電網(wǎng)智能化已經(jīng)成為現(xiàn)在電力事業(yè)發(fā)展的重要目標，文章根據(jù)國內(nèi)外智能電網(wǎng)化的實際狀況，分析智能電網(wǎng)中的基本技術，在這個基礎上，提出自己的一些觀點和看法。關鍵詞：智能電網(wǎng)；關鍵技術；現(xiàn)狀；解決措施中圖分類號：TM73文獻標識碼：A文章編號:1006-8937(2013)35-0070-011中國智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀根據(jù)世界電力發(fā)展的新方向，國家電網(wǎng)公司在認真分析我國的國情和世界電網(wǎng)發(fā)展的新

2、潮流的基礎上，融合我國使用電網(wǎng)的實際使用情況和能源的供給狀況，通過大量的考證、研討和論證，最近發(fā)布了有關中國建設堅強智能化電網(wǎng)的理念，不斷進行創(chuàng)新，以建立較高的高壓電網(wǎng)為主，各級電網(wǎng)相互協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)堅強智能電網(wǎng)的信息化、互動化和自動化的發(fā)展目杭根據(jù)"按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設”的目標，實行"統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、試點先行、整體推進”的發(fā)展戰(zhàn)略，從而更好的保證智能電網(wǎng)各項工作的有序進行。2智能電網(wǎng)的關鍵技術研究智能電網(wǎng)應該首先具有測量、檢查、保護和控制的作用，還有更加安全、可靠、環(huán)保和經(jīng)濟的優(yōu)勢。實現(xiàn)電網(wǎng)智能化的主要要出技術有先進的傳感和測量技術、大功率的電力電子技術、

3、仿真分析、先進的超導技術以及控制決策技術、信息和通信技術等。2.1 領先的傳感和測量技術這個技術是在智能電網(wǎng)信息的基礎上，主要運用在智能儀表、廣域測量和電網(wǎng)設備在線監(jiān)測等方面。2.1.1 智能儀表智能網(wǎng)中的智能儀表使用的是先進的測量架構（AMI）技術，不僅擁有測量的功能，還可以提供實時電價、供求狀況等一些詳細的信息資料。AMI技術的使用也標志著自動抄表和智能住宅的大量產(chǎn)生。2.1.2 廣域測速統(tǒng)（WAMS）所謂的廣域測量系統(tǒng)就是指在全球定位系統(tǒng)（GPS）的同步測量裝置PMU群和通信系統(tǒng)組成。它可以進行動態(tài)的測量和計算電力系統(tǒng)的運行狀況以及發(fā)電機的功率。在WAMS的基礎上根據(jù)先進的控制理論和智能

4、技術的大量使用，可以迅速的分析出系統(tǒng)所處的狀態(tài)，鑒定其中的安全性。如果其中存在風險問題，廣域保護和控制系統(tǒng)就可以使用切機、切負荷、主動解列和靈活分區(qū)等一些安全性的措施，從而有效的阻止級聯(lián)跳閘和減小停電范圍，也可以進行集中的監(jiān)控和進行分布協(xié)調(diào)控制，作為電網(wǎng)計劃中的一份子，WAMS和使用已經(jīng)成為電網(wǎng)安全控制的主要內(nèi)容。2.1.3 電網(wǎng)設備的在線監(jiān)測這種技術包含了電氣量和非電氣量的監(jiān)測。其中的電氣量檢測是通過對電網(wǎng)設備中的電流、相角、電壓、功率、功率因素等狀態(tài)的運行；非電氣監(jiān)測包含了檢測電氣設備中的介質(zhì)的壓力、氣體成分、溫度、流量等等。使用先進的傳感技術對上述的數(shù)量進行監(jiān)控，從而完成電網(wǎng)設備的在線治

5、療，給電網(wǎng)設備的狀態(tài)檢修和管理提供及時到位的服務?，F(xiàn)在使用電網(wǎng)在線監(jiān)測技術主要是使用在變壓器的在線監(jiān)測、線路容量動態(tài)檢測和斷路器狀態(tài)的監(jiān)測等等。2.2 先進的超導技術隨著高溫超導材料的大量使用，和高溫超導線材的建造技術趨于成熟，給超導技術在智能電網(wǎng)中的使用打下了堅實的要出，先進的超導技術能夠有效的隱氐能源的消耗，對于輸送大容量的電有十分重要的作用?，F(xiàn)在超導電纜、超導限流器、超導電機、超導磁儲能、超導變壓器、超導無功補償設備等很多電網(wǎng)實用產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)成功。而且超導電纜具有能源消耗低、體積小和無功補償設備等多方面的優(yōu)勢，也是解決能源消耗和輸送大量電力的一種方式。超導磁儲能技術能夠使用超導體制成線圈

6、，因為電網(wǎng)供電勵磁而產(chǎn)生的磁場，從而儲備大量的能量;超導電流限制器可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候或是發(fā)生故障的時候把故障電流保持在一定的水平；超導電機其他的電機相匕瞰，容量要大得多；超導變壓器可以承擔二倍的設計工作電流,可以承擔很大的負荷電力；超導無功補償裝置可以處理電能的質(zhì)量問題，像是進行風電場的電壓支撐和組織電弧爐的穩(wěn)態(tài)變化等方面的作用。23大功率的電力電子技術的使用電力電子技術就是使用電力電子器件進行相互間的轉(zhuǎn)化和控制的技術，也是把電子技術和控制技術進行完美的融合。智能電網(wǎng)將要突破傳統(tǒng)電網(wǎng)中的不能頻繁的動作，改變響應速度慢、控制功能分散的機械控制方法所產(chǎn)生的限制性因素，系統(tǒng)也會采用大功率的

7、電力電子技術，使得其中的響應速度更快，進行有效的控制，為智能電網(wǎng)的快速運作、靈活性和連續(xù)性提供技術上的支撐。在智能電網(wǎng)中使用大功率電力電子技術，其中主要有高壓直流輸電HVDC柔性交;詢電體統(tǒng)（FACTS定制電力（CP）和在電壓源換流器（VSC）中的柔性直流輸電（VSC_HVDC1電力電子技術在智能電網(wǎng)中的大量使用,能夠有效的提升電網(wǎng)資源的優(yōu)化配置、提升電網(wǎng)的平穩(wěn)運行、加強清潔能源并網(wǎng)運行的控制力度、提升電網(wǎng)服務能力和可以取代本地發(fā)電裝置并且向較遠地區(qū)小容量負荷供電等等。2.4仿真分析和控制決策策略電力系統(tǒng)仿真就是根據(jù)實際的電力體系建立起來的模型，進行相應的計算和實驗，探究電力系統(tǒng)在恰當?shù)臅r間內(nèi)

8、的工作情況和特點，從而對電網(wǎng)的實際狀況進行分析、決定、監(jiān)控，并且有效的保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)固和經(jīng)濟運行。電網(wǎng)仿真分析和控制決定，就等同于智能電網(wǎng)和大腦，在對電力系統(tǒng)的研究、策劃、設計。運行、實驗和培訓等方面都發(fā)揮了重要的作用。隨著科學技術的不斷進步，把電力系統(tǒng)的所有元件都使用數(shù)字模型進行模擬的可能性將會增大。最近幾年，把各種裝置和系統(tǒng)運用到電網(wǎng)系統(tǒng)中，對于電網(wǎng)仿真的準確度又提出了更高的要求，從而推進了電力系統(tǒng)數(shù)學方真技術的大力發(fā)展。在這種情勢下這種仿真技術已經(jīng)成為時代的主流。分析和研究電力系統(tǒng)的狀態(tài)，并且采取有效的措施，也成為電網(wǎng)設計和運行的主要任務。在穩(wěn)定操作的基礎上，不斷的提升電網(wǎng)的智能化水平。3總結智能電網(wǎng)的發(fā)展是個長期有效的過程，也是一個復雜的工程，需要各種先進技術的融合。構建智能電網(wǎng)要注重效果，建立新世紀的綜合性人才，建立優(yōu)良的智能電網(wǎng)開發(fā)團隊，還要注重和國外的技術進行合作和交流。建立智能電網(wǎng)對于社會的經(jīng)濟和人們的生活都有重要的影響，其中對于再生能源的使用和網(wǎng)絡運行的作用也不能忽視。隨看科學技術的不斷發(fā)展，要逐步完成電力系統(tǒng)的數(shù)字化、自動化、信息化和智能化的發(fā)展。參考文獻：1肖世杰.構建中國智能電網(wǎng)技術思考J.電力系統(tǒng)自動化，2009,33(9).